用于远传水表示值误差的曲线拟合方法技术

本申请公开了一种用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，包括：对实验用的远传水表进行示值误差检定，得出若干实验流量点的示值误差数据；整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型；将加权原则引入远传水表示值误差曲线拟合，得到非等权的最小二乘法数学模型；对多个水表进行检定，并进行仿真实验，对多个示值误差数据进行曲线拟合，拟合后得到的曲线。本申请的有益效果在于提供了一种非等权的最小二乘算法拟合远传水表示值误差曲线以准确分析远传水表在不同工况下的计量性能并精确衡量其计量误差的用于远传水表示值误差的曲线拟合方法。示值误差的曲线拟合方法。示值误差的曲线拟合方法。

【技术实现步骤摘要】
用于远传水表示值误差的曲线拟合方法


[0001]本申请涉及仪器仪表误差曲线拟合
，具体而言，涉及一种用于远传水表示值误差的曲线拟合方法。

技术介绍

[0002]远传水表是现代化城市自动化计量收费的关键部件，具备简单、快速、准确与及时等优点，广泛应用于居民日常生活中。作为出厂前必须进行的流程，远传水表的示值误差曲线是否准确无误，已成为工作人员对水表性能进行分析和流量数据进行统计的重要依据。
[0003]常规冷水水表一般选择最小流量Q1，分界流量Q2，常用流量Q3和过载流量Q4这4组流量参数对各检定水表的示值误差数据特性进行表征，只要这些流量点满足要求，则表明水表合格；然而采用这种评估方式并不能对一些未知的流量点进行评估，存在一定的缺陷。
[0004]在相关技术中，也有考虑采用误差曲线评估的方式，由于远传水表的示值误差曲线所具备非线性的性质，无法使用常规的数学公式进行直接表达。工作人员在进行水表的示值误差统计时，只能对照常规的示值误差曲线开展工作，使得水表检定的准确性较低，难以满足正常的水表计量工程统计需求。

技术实现思路

[0005]本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0006]为解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题，本申请的一些实施例提供了一种用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，包括：对实验用的远传水表进行示值误差检定，得出若干实验流量点的示值误差数据；整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型；将加权原则引入远传水表示值误差曲线拟合中以得到非等权的最小二乘法数学模型；对多个水表进行检定，并进行仿真实验，对多个示值误差数据进行曲线拟合。
[0007]进一步的，对实验用的远传水表进行示值误差检定，得出若干实验流量点的示值误差数据包括：
[0008]选择检定合格的远传水表，将试验用的远传水表安装至水表示值检定系统中；
[0009]选定若干实验流量点并将各实验流量点的实际流量控制在预设范围内；
[0010]将检定时间内水表计量下的水量与经过水表注入到工作量器的实际水量比较，得出远传水表示值误差数据。
[0011]进一步的，选定若干实验流量点并将各实验流量点的实际流量控制在预设范围内采用6个实验流量点，各实验流量点的实际流量分别控制在如下范围内：
[0012]a)最小流量Q1：Q1～1.1Q1；
[0013]b)分界流量Q2：Q2～1.1Q2；
[0014]c)常用流量Q3：0.9Q3～Q3；
[0015]d)过载流量Q4：
[0016]e)第一附加流量点Q5：0.35(Q2+Q3)；
[0017]f)第二附加流量点Q6：0.7(Q2+Q3)。
[0018]进一步的，将检定时间内水表计量下的水量与经过水表注入到工作量器的实际水量比较，得出远传水表示值误差数据中采用容积法进行水表示值误差检定，示值误差计算公式为:
[0019][0020]其中，E表示检定水表相对示值误差，V
i
表示检定时间内指示装置上记录增加或减少的体积，V
a
表示检定时间内工作量器或标准表实际水量的体积。
[0021]进一步的，整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型包括：
[0022]假定一组远传水表实验数据为(x
i
,y
i
)(i＝0,1,2
…
,n)，最小二乘法是考虑近似函数S(x
i
)示值误差与数据(x
i
,y
i
)之间的误差，用以下公式表达两者关系：
[0023]R
i
＝S(x
i
)
‑
y
i
ꢀꢀ
(2
‑
1)
[0024]其中，x
i
(i＝0,1,
…
n)表示实验流量点，y
i
表示对应于实验流量点的实际水量，S()表示近似函数；
[0025]对水表示值误差数据转换为(Q
i
,D
i
)(i＝0,1,
…
m)，(Q
i
,D
i
)为所有次数不大于n(n≤m)的多项式构成的函数类，求取使得误差R
i
＝P(Q
i
)
‑
D
i
(i＝0,1,
…
m)的平方和最小，即为：
[0026][0027]其中，Q
i
为上述表示的实验流量点x
i
，D
i
为上述表示实验流量点的实际水量，P
n
()为实验所用的拟合多项式，a
k
为拟合多项式的相关系数。
[0028]将上述公式(2
‑
2)进行整合，并进行相应的公式转换为：
[0029][0030]其中，I表示(a0，a1，
…
，a
n
)的多元函数；
[0031]将上述问题转求解I＝I(a0，a1，
…
，a
n
)的极值问题，并对I求偏导：
[0032][0033]式(2
‑
4)可转换为：
[0034][0035]对上式(2
‑
5)进行分解，得出以下方程组：
[0036][0037]上式(2
‑
6)为关于a0，a1，
…
，a
n
的线性方程组，用矩阵进行表示为：
[0038][0039]上述的矩阵(2
‑
7)形式如下：
[0040]XA＝Z。
[0041]进一步的，整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型还包括：
[0042]利用适当度来选定拟合多项式的阶次，用1至6阶多项式依次进行拟合，并采用相关仿真软件进行远传水表示值误差曲线的多次拟合。
[0043]进一步的，将加权原则引入远传水表示值误差曲线拟合中以得到非等权的最小二乘法数学模型包括：
[0044]对试验过程所得的若干个实验流量点所对应的远传水表示值误差数据求均值，得出在一次远传水表示值误差检定时全部数据的均值示值误差，具体计算公式如下：
[0045][0046]其中，E
i
(i＝0,1,
…
n)表示实验流量点所对应的远传水表示值误差数据的均值；
[0047]在确定样本全部数据的均值示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，其特征在于：包括：对实验用的远传水表进行示值误差检定，得出若干实验流量点的示值误差数据；整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型；将加权原则引入远传水表示值误差曲线拟合中以得到非等权的最小二乘法数学模型；对多个水表进行检定，并进行仿真实验，对多个示值误差数据进行曲线拟合。2.根据权利要求1所述的用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，其特征在于：所述对实验用的远传水表进行示值误差检定，得出若干实验流量点的示值误差数据包括：选择检定合格的远传水表，将试验用的远传水表安装至水表示值检定系统中；选定若干实验流量点并将各实验流量点的实际流量控制在预设范围内；将检定时间内水表计量下的水量与经过水表注入到工作量器的实际水量比较，得出远传水表示值误差数据。3.根据权利要求2所述的用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，其特征在于：所述选定若干实验流量点并将各实验流量点的实际流量控制在预设范围内采用6个实验流量点，各实验流量点的实际流量分别控制在如下范围内：a)最小流量Q1：Q1～1.1Q1；b)分界流量Q2：Q2～1.1Q2；c)常用流量Q3：0.9Q3～Q3；d)过载流量Q4：e)第一附加流量点Q5：0.35(Q2+Q3)；f)第二附加流量点Q6：0.7(Q2+Q3)。4.根据权利要求1所述的用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，其特征在于：所述将检定时间内水表计量下的水量与经过水表注入到工作量器的实际水量比较，得出远传水表示值误差数据中采用容积法进行水表示值误差检定，示值误差计算公式为：其中，E表示检定水表相对示值误差，V
i
表示检定时间内指示装置上记录增加或减少的体积，V
a
表示检定时间内工作量器或标准表实际水量的体积。5.根据权利要求1所述的用于远传水表示值误差的曲线拟合方法，其特征在于：所述整理所得若干实验流量点的示值误差数据，并将水表示值误差公式与最小二乘法进行结合得出转换后的数学模型包括：假定一组远传水表实验数据为(x
i
，y
i
)(i＝0，1，2...，n)，最小二乘法是考虑近似函数S(x
i
)示值误差与数据(x
i
，y
i
)之间的误差，用以下公式表达两者关系：R
i
＝S(x
i
)
‑
y
i
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
1)其中，x
i
(i＝0，1，
…
n)表示实验流量点，y
i
表示对应于实验流量点的实际水量，S()表示近似函数；对水表示值误差数据转换为(Q
i
，D
i
)(i＝0，1，
…
m)，(Q
i
，D
i
)为所有次数不大于n(n≤m)的多项式构成的函数类，求取使得误差R
i
＝P(Q
i
)
‑
D
i
(i＝0，1，
…
m)的平方和最
小，即为：其中，Q
i
为上述表示的实验流量点x
i
，D
i
为上述表示实验流量点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑志波，张顺，周娟，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：